检修石英电子手表的工具——信号传感器

（李耀祖）石英电子手表的快慢校正一般采用专用的数字式电子校表仪，它能直接显示电子手表的瞬时日差。用校表仪调校电子手表可以很快将表的走时快慢一次校准，省工、省时。但由于电子表校表仪是专用设备，除专业厂外很少具备，本文介绍一种简单易制的电子手表信号传感器，配以通用的频率计数器即可作一台校表仪使用。

专用的数字式电子校表仪主要由电子手表信号传感器与频率计数部分组成。由传感器检取的能表征手表走时精度的信号由频率计数部分进行频率测定，并将实测频率与标准频率的差数换算成瞬时日差显示出来，习惯上我们将电子表的瞬时日差看作一天走时的快慢。这样通过校表仪能较快地判断电子表的走时情况，作为精度调校的依据。

为了保证校表仪测试准确可靠，要求传感器在检取信号时不能影响电子表振荡器的实际工作频率，因此传感器不能与电子手表电路直接连接。各类电子手表检取的信号也有不同，如指针式石英电子手表可以检取步进马达线圈的漏磁场信号；液晶显示式石英电子手表可以检取液晶显示屏的杂散电场信号。由于这些信号都是经由电子表中晶振信号分频而得，所以它们都能精确地反映电子手表的走时快慢。因为检取的信号不同，传感器的结构也不同。本文介绍的传感器采用直接检取电子手表晶振信号的方式，它对指针式和液晶显示式手表都适用。

我们知道，常用的石英电子手表晶振频率为32768Hz，由于谐振频率较高，在振荡电路周围就会有一定的电磁辐射，但是这种辐射信号很微弱，检取信号后需采用高增益低噪声的放大器与选频电路才能获得合格的信号幅度。我们制作的传感器的电原理图见图1。图中线圈L与电容C\(_{1}\)、C2组成的谐振电路谐振频率调在32768Hz附近，当线圈L接收到电子手表32768Hz的晶振信号时，在谐振电路两端就有较高的信号电压，它的频率与电子手表晶振频率相同，此信号经结型场效应管BG\(_{1}\)放大后送入由BG2、BG\(_{3}\)组成的二级交流放大电路，在输出端BG3的集电极可得被放大了的晶振信号，它足以满足各种频率计数器对输入测试信号幅度的要求。将传感器与频率计数器连接即可作校表仪使用。

图2为传感器印制板与元件排列图，其中线圈L需自行绕制，取用联合设计12英寸电视机行线性调节器中的“工”字型磁芯，用φ0.08mm的高强度漆包线在磁芯上密绕2000圈制成。L绕成后，用一根细弹簧钢丝弯成图3所示形状，连同L用环氧粘结剂一起固定在图2中L的位置上。只要在L下涂些粘结剂，将L与弹簧钢丝一并按图示放好，待其自然固化即可。线圈L应将细钢丝一端压住。钢丝直径为φ0.40～0.50mm，可取用弦乐器的钢丝弦代用。图中电容C\(_{2}\)用瓷介微调电容，其余电容除C3外均可采用CCX型瓷片电容。电阻用1/8瓦RTX型碳膜电阻。BG\(_{1}\)用3DJ6G结型场效应管，BG2、BG\(_{3}\)用3DG6A硅三极管。电源采用一节6F22型9V积层电池。

按图将元件组装好后便可接通电源，这时分别调节电阻R\(_{3}\)、R7，使BG\(_{2}\)的工作电流为0.5mA、BG3的工作电流为1mA。用一只石英电子手表将图3所示细钢丝的A端接触电子手表中石英晶体的任意一端，一般可与石英晶体连接微调电容的一端连接，接点保持弹性接触。这时线圈L应能感应到较强的信号电压。由于细钢丝与手表晶振电路的分布电容极微，经实测不影响晶振频率。这时用示波器在BG\(_{1}\)漏极可见幅度很小的正弦波信号，调节C2可使正弦波信号幅度增大，待调到信号幅度最大时将微调电容C\(_{2}\)封固，一次调好，以后就不需再行调整。BG1漏极信号峰峰值约0.08V。这时谐振电路的谐振频率已经调在32768Hz附近。如果其余元件都正确无误，用示波器在BG\(_{2}\)、BG3的集电极均可见到被放大了的信号，BG\(_{3}\)输出端信号峰峰值可达2V以上，这时传感器的制作即告完工。

将电子表信号传感器输出端与频率计数器输入端接通，如前所述把钢丝A端接触待测电子手表的微调电容接晶体的一端，这时有输入信号电平指示的频率计应见有相应的指示，否则说明传感器无信号输出，正常状况频率计即显示电子表的晶振频率，准确的应为32768Hz，如有误差可用塑柄起子调节手表的微调电容至准确为止。这里应该指出，频率计数器的精度对电子表的调校精度有决定的作用。如采用E323A型或JSP－2型频率计，误差为±0.1Hz；如采用E312型频率计，误差为±1Hz。测得频率后可用下式求出瞬时日差：

其中f为手表晶振的标准频率32768Hz，△f为实测频率与标准频率之差值，如实测频率为32769Hz则△f＝32769-32768＝1Hz，于是